KR960006107B1 - Low output capacitance, double-diffused field effect transistor - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 본 발명에 따른 DMOSFET 실시예의 주요부분에서 확대된 단면도,1 is an enlarged cross-sectional view in the main part of a DMOSFET embodiment according to the present invention;
제2도는 제1도의 DMOSFET에 해당하는 회로도,2 is a circuit diagram corresponding to the DMOSFET of FIG.
제3도는 본 발명에 따른 또다른 DMOSFET 실시예의 주요부분에서 확대된 단면도,3 is an enlarged cross-sectional view in the main part of another DMOSFET embodiment according to the present invention;
제4도는 제3도의 DMOSFET에 해당하는 회로도,4 is a circuit diagram corresponding to the DMOSFET of FIG.
제5도는 제3도의 DMOSFET가 파워 반도체 장치로 채택되는 고체 릴레이의 작용국면을 도시하는 회로도FIG. 5 is a circuit diagram showing a working phase of a solid state relay in which the DMOSFET of FIG. 3 is adopted as a power semiconductor device.
(발명의 배경)(Background of invention)
본 발명은 저출력용량을 갖는 파워 반도체 장치에 관한 것이며 특히 2중 확산형 금속 산화물 반도체 전계효과 트랜지스터(double-diffused metal-oxide-semiconductor field effect transistor "DMOSFET"라고 언급)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to power semiconductor devices having a low output capacity, and more particularly to a double-diffused metal oxide semiconductor field effect transistor ("DMOSFET").
언급되는 DMOSFET의 종류는 고체 릴레이등의 파워 반도체 장치와 같은 높은 브레이크 다운 전압, 고속 스위칭 및 고잡음 저항을 요구하는 장치에서 효과적으로 이용될 수 있다.The kind of DMOSFET mentioned can be effectively used in devices requiring high breakdown voltage, high speed switching and high noise resistance, such as power semiconductor devices such as solid state relays.
(관련기술의 설명)(Explanation of related technology)
일반적으로 DMOSFET는 높은 브레이크다운 전압, 고속 스위칭 및 고잡음 저항의 특성을 보여주며, 그 구조로 인해 전류밀도는 높으나 비-DMOS형 FET의 경우보다는 ON-저항이 낮은 장점이 있다. 더우기 DMOSFET는 소위 오프된 전압을 갖지 않는 유니폴라 장치이며, 따라서 아무런 왜곡없이 신호를 전달할 수 있는 장점이 있으며, 고체 릴레이에서 DMOSFET를 파워 반도체 장치로서 이용하는 것이 관심을 끌어왔다.In general, DMOSFETs exhibit high breakdown voltage, fast switching, and high noise resistance, and their structure provides high current density but lower ON-resistance than non-DMOS-type FETs. Moreover, DMOSFETs are so-called unipolar devices that have no off voltage, and therefore have the advantage of delivering signals without any distortion, and the use of DMOSFETs as power semiconductor devices in solid state relays has attracted interest.
반면에 고체 릴레이에서 종래 DMOSFET가 파워 반도체 장치로 사용될 때에는 출력용량(COSS)이 커진다는 문제점이 있었다. 여기서 출력용량(COSS)은 게이트와 드레인간의 용량(CGD)과 드레인과 소오스간의 용량(GS)의 총합, 즉, COSS=CGD+CDS′이며, 특히 고주파 신호가 DMOSFET에 의해 ON/OFF 제어되도록 되어있을 경우 상기 신호는 출력용량(COSS)을 통해 누설되어야 하는 위험이 발생한다.On the other hand, when the conventional DMOSFET is used as a power semiconductor device in a solid state relay, there is a problem in that the output capacitance C OSS becomes large. Where the output capacitance (C OSS ) is the sum of the capacitance (C GD ) between the gate and the drain and the capacitance ( GS ) between the drain and the source, that is, C OSS = C GD + C DS ′, in particular, the high frequency signal is turned on by the DMOSFET. There is a risk that the signal should leak through the output capacitance C OSS if it is intended to be controlled / OFF.
예를들어 F. Barson 등에 의한 미국특허 제3, 461, 360호에는 DMOSFET의 기본 배열이 개시되어 있는데, 여기에는 하나의 컵 모양의 도전형 대역이 또다른 도전형 대역에 의해 둘러쌓이므로서 제공되며, 이 컵모양 도전형 대역은 반도체 기판 표면상에서 제공되는 절연막내에 만들어진 구멍을 따라서 형성된다. 또한 예를들면 R.J. Niebuis에 의한 미국특허 제3, 484, 365호에서처럼 기판의 상부 표면상에 형성된 전극에 부가해서 기판의 바닥 표면상에서 드레인 또는 소오스 전극을 형성함으로써 일반적인 DMOSFET가 제공된다.For example, US Patent Nos. 3, 461, 360 to F. Barson et al. Disclose a basic arrangement of DMOSFETs, where one cup-shaped conductive band is provided surrounded by another conductive band. The cup-shaped conductive zone is formed along the hole made in the insulating film provided on the semiconductor substrate surface. See also R.J. A general DMOSFET is provided by forming a drain or source electrode on the bottom surface of the substrate in addition to the electrode formed on the top surface of the substrate as in US Patent No. 3, 484, 365 to Niebuis.
A. M. Goodman 등에 의한 또다른 미국특허 제4, 455, 565호에 있어서는 차폐전극이 반도체 기판의 소오스 전극을 갖는 상부 표면상에서 드레인 대역상의 절연막상에 형성되며, 게이트 전극이 절연막상에서 형성되지만 단지 채널 영역위의 위치에서 형성된다. 실질적으로 오직 채널 영역위에서 절연막상에 게이트 전극을 갖는 동일한 DMOSFET가 D. J. Coe에 의한 미국특허 제4, 466, 175호에 개시되어 있다.In another U. S. Patent No. 4, 455, 565 by AM Goodman et al., A shielding electrode is formed on an insulating film in a drain band on an upper surface having a source electrode of a semiconductor substrate, and a gate electrode is formed on the insulating film, but only on the channel region. Is formed at the position of. Substantially the same DMOSFET having a gate electrode on the insulating film only over the channel region is disclosed in US Pat. No. 4,466,175 to D. J. Coe.
그러한 Goodman과 Coe의 DMOSFET에 따르면 그 배열이 게이트와 드레인간의 용량(CGD)을 줄이도록해서 결과적으로 출력용량(COSS)을 낮추도록 만들어져 있다According to Goodman and Coe's DMOSFETs, the arrangement is designed to reduce the gate-to-drain capacitance (C GD ), resulting in lower output capacitance (C OSS ).
그러나 Goodman과 Coe에 의한 DMOSFET에 있어서는 게이트 전극이 작용되어야 하며 게이트 전극에 있어서 이 작용의 정밀도가 게이트와 드레인간의 용량(CGD)의 낮아짐에도 불구하고 관건이 되어 왔다.However, in the DMOSFET by Goodman and Coe, the gate electrode should be applied, and the precision of this action in the gate electrode has been a problem despite the decrease of the capacitance (C GD ) between the gate and the drain.
또한 S. Akiyama 등에 의한 미국특허 제4, 903, 636호에 따르면 절연막이 반도체 기판의 상부 표면상에서 드레인 대역위로 위치해 있는 한 부분에서 더 두껍게 만들어지므로서 게이트와 드레인간의 용량이 낮추어 질 수 있는 장치가 개시되어 있다. 그러나 이와같은 배열에 있어서는 게이트 전압을 가할때 축적층이 게이트 전극 아래 드레인 대역에서는 거의 형성될 수 없으며,ON 저항이 더 커진다는 단점이 대두한다. 또한 L.E CIark에 의한 미국특허 제4, 009, 483호에서도 가아드링 대역이 주요 PN 접합 주위에서 원주형태로 형성됨으로써 상대적으로 높은 브레이크다운 전압특성을 향상시키는 DMOSFET가 개시되어 있다. 이 경우, 주요 PN 접합으로부터 연장된 공핍층이 또한 가아드링을 향해 연장되도록 만들어지며 그 결과 공핍층이 그 기울기에 있어 가능한 완만하게 형성될 수 있으며, DMOSFET에의 내부에서 전계세기가 감소될 수있다. 그러한 가아드링의 공급은 DMOSFET가 높은 브레이크다운 전압을 갖도록 하는데 효과적인 반면, 소오스 전극이 전기적으로 가아드링에 연결되고 이 가아드링과 드레인 사이에의 용량이 드레인과 소오스간용량(CDS)이 되도록 만들어지므로써 출력용량이 증가해야 한다는 문제점이 있다.In addition, according to US Patent No. 4, 903, 636 by S. Akiyama et al., An apparatus in which the insulating film is made thicker in a portion located above the drain band on the upper surface of the semiconductor substrate can be made to reduce the capacity between the gate and the drain. Is disclosed. However, in such an arrangement, when the gate voltage is applied, an accumulation layer can hardly be formed in the drain band under the gate electrode, and the ON resistance is increased. US Patent No. 4, 009, 483 to LE CIark also discloses a DMOSFET which improves relatively high breakdown voltage characteristics by forming a guard ring band in a circumferential shape around a main PN junction. In this case, a depletion layer extending from the main PN junction is also made to extend toward the guard ring so that the depletion layer can be formed as smoothly as possible in its slope, and the field strength inside the DMOSFET can be reduced. The provision of such a guard ring is effective in ensuring that the DMOSFET has a high breakdown voltage, while the source electrode is electrically connected to the guard ring and the capacitance between the guard ring and the drain is the drain-to-source capacitance (C DS ). There is a problem that the output capacity should be increased.
(발명의 요약)(Summary of invention)
그러므로 본 발명의 주요 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하고, 어떠한 왜곡도 없이 출력신호를 전달하고, ON-저항을 증가시킴없이 출력용량(COSS)을 낮추며, 고주파신호가 장치의 OFF상태에서 누설되지 않도록 할 수 있는 저출력-용량 2중 확산형 전계효과 트랜지스터(DMOSFET)를 제공하는 것이다.Therefore, the main object of the present invention is to solve the above problems, to transmit the output signal without any distortion, to lower the output capacity (C OSS ) without increasing the ON-resistance, the high frequency signal leakage in the OFF state of the device It is to provide a low-output, double-diffusion field effect transistor (DMOSFET) that can be prevented.
본 발명에 따라서 이 목적은 다음과 같은 구성 즉, 드레인 단자에 연결된 드레인 전극이 제1도전형의 반도체 기판의 두개의 주요표면중의 하나에 제공되고, 제2도전형의 웰 영역(Well regions)과 제1도전형의 소오스 영역이 반도체 기판의 나머지 주요표면내에서 2중 확산수단에 의해 형성되고, 채널 영역이 웰 영역의 표면내에서 반도체 기판의 제1도전형 대역과 소오스 영역 사이에 있도록 규정되며, 게이트 단자에 접속된 전극에는 채널 영역위로 이들 사이에 위치한 절연막이 제공되며, 제2도전형의 가아드링 영역에 대해서 소오스 단자에 연결된 소오스 전극이 제공되며, 그리고 채널영역을 포함하는 웰 영역 밖으로 제2도전형의 가아드링이 제공되고 게이트 전극이 적어도 용량성분수단을 통해 게이트 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 저출력-용량 2중 확산형 전계효과 트랜지스터(DMOSFET)에 의해서 실현된다According to the present invention, the object is that the drain electrode connected to the drain terminal is provided on one of two main surfaces of the semiconductor substrate of the first conductive type, and the well regions of the second conductive type. And source regions of the first conductivity type are formed by the double diffusion means in the remaining main surfaces of the semiconductor substrate, and the channel regions are located between the first conductivity type band and the source region of the semiconductor substrate within the surface of the well region. The electrode connected to the gate terminal is provided with an insulating film disposed therebetween on the channel region, the source electrode connected to the source terminal with respect to the guard ring region of the second conductivity type, and is provided out of the well region including the channel region. Low-power-type, characterized in that a guard ring of the second conductivity type is provided and the gate electrode is connected to the gate terminal at least via the capacitive component means. 2 is realized by the spreading of the field effect transistor (DMOSFET)
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 첨부된 도면에 도시되는 바람직한 실시예를 참고로 아래의 본 발명에 대한 설명이 자세히 진행됨으로써 명확해질 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent as the description of the present invention proceeds in detail with reference to the preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
(실시예)(Example)
일반적으로 예를들어 DMOSFET가 고체 릴레이에서 파워 반도체 장치로서 채택될때, 출력용량(COSS)을 낮추기 위해서는 게이트(G)와 드레인(D)과 용량(CGD) 혹은 드레인(D)과 소오스(S)간의 용량(CDS)을 낮추는 것이 소망된다. 따라서 DMOSFET의 표면영역을 줄임으로써 출력용량(COSS)를 낮출 수는 있지만 ON-저항이 증가하는 바람직하지 않는 결과를 낳는다. 본 발명에 따르면 ON 저항을 증가시키지 않고 적어도 용량성분수단을 게이트 단자에 접속되는 게이트 전극에 접속하는 수단에 의해 DMOSFET의 저출력용량이 실현될 수 있다.In general, for example, when a DMOSFET is adopted as a power semiconductor device in a solid state relay, the gate (G) and drain (D) and the capacitor (C GD ) or the drain (D) and the source (S) may be used to lower the output capacitance (C OSS ). It is desired to lower the capacity (C DS ) between. Therefore, reducing the surface area of the DMOSFET can lower the output capacitance (C OSS ), but it is undesirable to increase the ON-resistance. According to the present invention, the low output capacitance of the DMOSFET can be realized by means for connecting at least the capacitive component means to the gate electrode connected to the gate terminal without increasing the ON resistance.
도면을 참고로 본 발명에 따른 저출력용량 DMOSFET를 설명하면, 제1도에는 실제적으로 제1도전형(여기서는 n-형 반도체 대역(2))과 제2도전형(여기서는 채널 영역Referring to the drawings, a low output capacitance DMOSFET according to the present invention will be described with reference to FIG. 1, where the first conductive type (here n-type semiconductor band 2) and the second conductive type (here channel region) are shown in FIG.
(CH)을 형성시키기 위해 n-형 반도체 대역(2)의 한 표면내에 형성되는 p-형 반도체 영역(3)), 및 제1도전형(여기서는 소오스 영역을 구성하기 위해 p-형 반도체 영역(3)의 표면영역내에 형성되는 n-형 반도체 영역)으로 구성되는 반도체 기판(1)을 구비하는 DMOSFET의 실시예가 도시된다.P-type semiconductor region 3 formed in one surface of n-type semiconductor zone 2 to form (CH), and a first conductive type (here p-type semiconductor region (to form a source region) An embodiment of a DMOSFET having a semiconductor substrate 1 composed of n-type semiconductor regions formed in the surface region of 3) is shown.
반도체 기판(1)의 n형 반도체 대역(2)과 소오스 영역을 형성시키기 위한 n-형 반도체 영역(4) 사이에 p-형 반도체 영역의 채널 영역(CH,3) 위로, 절연막(7)과 함께 그 사이에 위치한 게이트 전극(6)이 제공된다. 이 경우에 소오스 영역을 형성시키기 위한 n-형 반도체 영역(4) 뿐만 아니라 채널을 형성시키기 위한 p-형 반도체 영역(3)이 마스크로서 만들어진 게이트 전극(6)으로써 수행되는 2중 확산수단에 의해 형성된다. 또한 p-형 반도체 영역(3)의 외부측상에는 p-형 반도체 영역(8)이 브레이크다운 전압 특성을 향상시키는 목적으로 형성되었다. 또한 반도체 기판(1)의 n-형 반도체 내역(2)의 한 표면에는 소오스 전극(10)이 제공되며, 한편 반도체 대역(2)의 또다른 표면에는 드레인 전극(11)이 제공된다. 이들 게이트 전극(6), 소오스 전극(10),및 드레인 전극(11)에는 각각 게이트 단자(G), 소오스 단자(S) 및 드레인 단자(D)가 접속된다. 게이트 단자(G)에 게이트 전극들(6)을 접속할때, 이들 사이에는 다이오드(13,13a)를 역으로 병렬 접속시킴으로써 출력용량이 낮아질 수 있다. 제2도의 등가회로를 참고로 좀더 상세히 설명하면, 이 회로에서 출력용량(COSS1)은 아래식으로 표현된다.Between the n-type semiconductor zone 2 of the semiconductor substrate 1 and the n-type semiconductor region 4 for forming the source region, over the channel region CH, 3 of the p-type semiconductor region, the insulating film 7 and Together there is provided a gate electrode 6 located therebetween. In this case, not only the n-type semiconductor region 4 for forming the source region but also the p-type semiconductor region 3 for forming the channel are formed by the double diffusion means performed as the gate electrode 6 made as a mask. Is formed. Further, on the outer side of the p-type semiconductor region 3, a p-type semiconductor region 8 was formed for the purpose of improving breakdown voltage characteristics. In addition, a source electrode 10 is provided on one surface of the n-type semiconductor substrate 2 of the semiconductor substrate 1, while a drain electrode 11 is provided on another surface of the semiconductor zone 2. The gate terminal G, the source terminal S, and the drain terminal D are connected to these gate electrodes 6, the source electrode 10, and the drain electrode 11, respectively. When connecting the gate electrodes 6 to the gate terminal G, the output capacitance can be lowered by reversely connecting the diodes 13 and 13a in parallel therebetween. In more detail with reference to the equivalent circuit of FIG. 2, the output capacitance C OSS1 in this circuit is represented by the following equation.
COSS1=CDS+CP+{ CGDㆍ(CGS+CD)} / { CGD+CGS+CD}C OSS1 = C DS + C P + {C GD ㆍ (C GS + C D )} / {C GD + C GS + C D }
다이오드(13,13a)의 용량(CD)이 극히 작으므로, 이 식은Since the capacitance C D of the diodes 13 and 13a is extremely small,
COSS1 CDS+CP+(CGDㆍCGS) / (CGD+CGS)C OSS1 C DS + C P + (C GD ㆍ C GS ) / (C GD + C GS )
으로 될 것이며,Will be,
여기서 종래 DMOSFET의 출력용량(COSS)는Here, the output capacitance (C OSS ) of the conventional DMOSFET is
COSS=CDS+CP+CGD C OSS = C DS + C P + C GD
이며, 그 차는That car is
COSS-COSS1=CGD{1-CGS/ (CGD+CGS)} > 0C OSS -C OSS1 = C GD {1-C GS / (C GD + C GS )}> 0
이며, 출력용량이 종래 DMOSFET보다 작다는 것을 알 수 있다.It can be seen that the output capacity is smaller than that of the conventional DMOSFET.
제3도에는 본 발명에 따른 DMOSFET의 또다른 실시예에 도시되며, 여기서도 제1도의 실시예에서와 동일한 구성요소는 제l도에서와 같이 동일부재번호로 표시된다. 반면에 이 실시예에서는 접촉 전극(9)이 브레이크 다운 전압특성을 향상시키기 위해 p-형 채널-형성 반도체 영역(3) 외부에 형성된 p-형 반도체 영역(8)상에 형성됨으로써 소오스 전극(10)으로부터 분리되며 또다른 다이오드(14,14a)의 역병렬접속이 접촉 전극(9)과 소오스 전극(10)을 가로질러 접속된다.3 shows another embodiment of the DMOSFET according to the present invention, wherein the same components as in the embodiment of FIG. 1 are denoted by the same member numbers as in FIG. On the other hand, in this embodiment, the contact electrode 9 is formed on the p-type semiconductor region 8 formed outside the p-type channel-forming semiconductor region 3 in order to improve the breakdown voltage characteristic, so that the source electrode 10 And a reverse parallel connection of another diode (14, 14a) is connected across the contact electrode (9) and the source electrode (10).
또한 제4도의 등가회로를 참고로 이 실시예에서 출력용량을 낮추기 위한 동작에 대해 좀더 자세히 설명하면, 등가회로에서 출력용량(COSS2)은In addition, referring to the equivalent circuit of FIG. 4, the operation for lowering the output capacitance in this embodiment will be described in more detail. In the equivalent circuit, the output capacitance C OSS2 is
COSS2=CDS+(CD·CP)/(CD+CP) +[{CGD·(CCS+CD)}/{CGD+CGS+CD}C OSS2 = C DS + (C D · C P ) / (C D + C P ) + [{C GD · (C CS + C D )} / {C GD + C GS + C D }
되며, 다이오드 접속(13,13a 및 14,14a)의 출력용량이 극히 작으므로 이 식은Since the output capacity of the diode connections 13, 13a and 14, 14a is extremely small,
COSS2 CGS+(CGD·CGS)/(CGD+CGS)C OSS2 C GS + (C GDC GS ) / (C GD + C GS )
되며, 종래 DMOSFET의 출력용량(COSS)과 비교하면Compared with the output capacity (C OSS ) of the conventional DMOSFET
COSS-COSS2= CP+CGD[1- {CGS/ (CGD+CGS) } ] > 0C OSS -C OSS2 = C P + C GD [1- {C GS / (C GD + C GS )}]> 0
이며, 이 실시예의 출력용량이 종래 DMOSFET보다 작다는 것을 알 수 있다.It can be seen that the output capacity of this embodiment is smaller than that of the conventional DMOSFET.
제1도 및 제3도의 DMOSFET에서 다이오드(13과 13a) 또는 다이오드(13,13a와 14,14a)의 역병렬 접속은 용량 성분으로 작용하며, DMOSFET의 기생용량 성분에 직렬로 삽입되게 되어 있으므로 출력용량이 줄어들게 된다. 여기서 역병렬 접속의 다이오드를 용량성분으로 이용하는 것은 효과적이다. 즉, 게이트 전극에 대해서 DMOSFET의 문턱전압(threshold voltage)보다 더 높은 게이트 단자에 가해지는 전압을 제공하고 또한 DMOSFET를 ON상태로 전환하는 기능을 얻기 위해서 게이트 전극들과 이들의 공통 게이트 단자 사이에 위치하는 용량성분수단이 요구된다. 마찬가지로, 브레이크 전압을 유지하기 의해, 접촉 전극과 소오스 전극 사이에 위치한 용량성분수단은 소오스 단자에 대해서 소오스 단자에 가해지는 전압이 소정의 전압보다 더 높은 전압을 제공하기 위해 역시 요구된다. 이러한 요구조건을 고려해보면, 다이오드의 정규방향을 용량성분 수단으로서 이용함으로서 정규방향에서 이동된 다이오드는 예를들어 약 0.6V 이상까지 콘덴서로 동작하지만 더 높은 전압하에서는 단지 도체로 작용해서 원하는 동작이 실현될 수 있다. 다이오드의 역병렬 접속에 있어서 원하는 전하의 유출과 당김이 다이오드중의 하나를 통해 실행된다.In the DMOSFETs of FIGS. 1 and 3, the antiparallel connection of diodes 13 and 13a or diodes 13, 13a and 14, 14a acts as a capacitive component and is output in series with the parasitic capacitance component of the DMOSFET. The capacity will be reduced. It is effective to use a diode of anti-parallel connection as a capacitive component here. That is, it is located between the gate electrodes and their common gate terminals to provide the gate electrode with a voltage applied to the gate terminal that is higher than the threshold voltage of the DMOSFET and to obtain the function of turning the DMOSFET ON. A capacitive component means is required. Likewise, by maintaining the brake voltage, the capacitive component means located between the contact electrode and the source electrode is also required for the source terminal to provide a voltage at which the voltage applied to the source terminal is higher than the predetermined voltage. Considering these requirements, by using the diode's normal direction as a capacitive component, the diode moved in the normal direction acts as a condenser, for example, up to about 0.6V or more, but at higher voltages, it acts as a conductor only to achieve the desired operation. Can be. In the antiparallel connection of the diodes, the discharge and pull of the desired charge is carried out through one of the diodes.
부언하면 게이트 전극은 보통 채택된 폴리실리콘으로 형성된다. 그러므로 앞서의 다이오드는 간단한 방식으로 이용되는 게이트 전극인 폴리실리콘막이 아닌 부분에 대해서 반도체 기판에 제공될 수 있다. 특히 다이오드가 채택된 폴리실리콘으로 형성될 경우, 이 다이오드는 극히 작은 접합 영역을 갖게 되고 그 결과 다이오드 용량(CD)는 극히 작아지므로 폴리실리콘은 본 발명에 채택됨으로서 그것의 유용성을 찾아야 한다.In other words, the gate electrode is usually formed of adopted polysilicon. Therefore, the foregoing diode can be provided to the semiconductor substrate for the portion other than the polysilicon film, which is the gate electrode used in a simple manner. Particularly when the diode is formed of the adopted polysilicon, the diode has an extremely small junction area and consequently the diode capacitance C D becomes extremely small, so that polysilicon is adopted in the present invention to find its usefulness.
제5도는 제3도의 DMOSFET가 파워 반도체 장치로 채택된 고체 릴레이(SSR)가 도시되며, 이 고체 릴레이는 수신된 입력신호에 따라서 광 신호를 발생하는 발광소자(21), 발광소자(21)로부터 방출된 광 신호를수신하면 광기전력을 발생하는 광기전력소자어레이, 광기전력을 게이트단자에 가하면 제1임피던스 상태에서 제2임피던스 상태로 구동되는 파워 DMOSFET(23,23a) 및 파워 DMOSFET(23)의 게이트 전하에 대한 방출수단을 구성하는 제어회로(24)를 구비한다. 이 경우 파워 DMOSFET(23,23a)는 양편 전압 블로킹 배열이 되도록 공통으로 만들어진 이들의 소오스(S)와 함께 직렬로 접속된다. 따라서, 제5도의 고체 릴레이(SSR)에서, 본 발명에 따라서 DMOSFET를 사용함으로서 릴레이(SSR)의 출력용량을 효과적으로 낮출 수 있으며 고주파 컷-오프 능력이 향상될 수 있으며, 릴레이는 고주파 신호의 제어능력에 있어서 효과적으로 향상될 수 있다.FIG. 5 shows a solid state relay (SSR) in which the DMOSFET of FIG. 3 is adopted as a power semiconductor device, from which the light emitting element 21 and the light emitting element 21 generate an optical signal in accordance with the received input signal. The photovoltaic device array which generates photovoltaic power upon receiving the emitted optical signal, and the power DMOSFETs 23 and 23a and the power DMOSFET 23 which are driven from the first impedance state to the second impedance state when the photovoltaic power is applied to the gate terminal. And a control circuit 24 constituting the release means for the gate charge. In this case, the power DMOSFETs 23, 23a are connected in series with their sources S made in common so as to be a voltage blocking arrangement on both sides. Therefore, in the solid state relay SSR of FIG. 5, by using the DMOSFET according to the present invention, the output capacity of the relay SSR can be effectively lowered and the high frequency cut-off capability can be improved, and the relay can control the high frequency signal. Can be effectively improved.
보통 말해서 본 발명에 따른 DMOSFET는 브레이크다운 전압특성에서의 왜곡,ON 저항에서의 증가등과 같은 불리한 점이 발생하는 것없이 출력용량의 줄임을 효과적으로 허용한다는 것을 앞의 설명으로부터 잘 이해할 것이다.In general, it will be well understood from the foregoing description that the DMOSFET according to the present invention effectively allows reduction of output capacity without causing disadvantages such as distortion in breakdown voltage characteristics, increase in ON resistance, and the like.
한편 본 발명이 실시예를 통해서 잘 설명되었지만, 본 발명이 이 실시예들에 한정되지 않고 첨부된 청구범위의 영역내에서 실시가능한 모든 변형, 수정 및 등가 배열을 포함한다는 사실을 이해해야 한다.While the invention has been well described by way of example, it should be understood that the invention is not limited to these embodiments but includes all modifications, modifications and equivalent arrangements that are possible within the scope of the appended claims.
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